【正文】 m 費用 /元 初期 主井井筒 390 3000 360 3000 副井井筒 375 3000 345 3000 主石門 0 800 0 270 800 運輸大 巷 2900 800 95。 104? = 表 44 基建費用表 方案 項目 方案 1 方案 3 工程量/m 單價 /元179。 365 179。 104? = 三水平 120 179。 365179。 10 4? = 二水平 120179。 365179。104? = 二水平 120179。 365179。 10 4? = 一水平 120179。 365179。 104? = 排水 /萬 m3 排水 /萬 m3 一水平 120179。 1871179。 2179。 m 179。 10 4? = 維護采區(qū)上山費用 /萬元179。 765179。 2179。 a179。 179。 179。 179。 179。 179。 179。 179。 179。 179。 179。 1179。 179。 2179。 179。 1179。 179。 3179。 179。 2179。 179。 4179。 179。 3179。 179。 5179。 179。 4179。 179。 6179。 179。 5179。 179。 7179。 179。 6179。 179。 8179。 179。 7179。 179。 km 工程量 運輸提升 /萬t179。方案三與方案四比較，后者費用高于前者，且方案三掘巷工序相對簡單，所以選擇方案三。(+.0127)179。 365179。 104= 立井 ) 120179。 179。 24179。 .179。= 立井提升 排水 (斜 , 179。 179。 179。= 暗斜井提升 179。 179。 900179。 900179。 1150179。 800179。 1050179。 3000179。 104= 小計 小計 總計 費用 /萬元 費用 /萬元 百分率 100% 百分率 104% 中國礦業(yè)大學 2020 屆采礦本科畢業(yè)設計 第 34 頁 方案 項目 方案 3 方案 4 基建費 / 萬元 立井開拓 2179。 179。 24 179。179。 365179。= 立井排水 120179。 179。 179。0..84= 石門運輸 179。 179。 179。 104= 小計 小計 生產(chǎn)費 / 萬元 立井提升 179。 104= 上下斜井井底車場 (300+500)179。 104=. 井底車場 1000179。 104= 副暗斜井開拓 765179。 104= 石門開拓 800179。 104= 主暗斜井開拓 765179。 150179。三 個 水平 皆 采用采區(qū)式 上山 開采 。三 個 水平 皆 采用采區(qū)式 上山 開采。見圖 42 方案三： 雙 立井三水平。見圖 41 方案二：雙立井兩水平，暗斜井延伸。 方案的提出 根據(jù)前述各種條件 ,提出四種技術上可行的方 案： 方案一：雙立井兩水平，主副井筒直接延伸， 第一水平帶區(qū)式開采， 大巷定在 370m 處。井田走向長度最大值為 ,最小值為 , 平均長度為 ，傾斜長度最大值為 ,最小值為 ,傾斜長度平均值為 。平均為 8176。根據(jù)比較的結(jié)果綜合考慮技術、管理、安全等因素，從而獲得合理的水平 高度。 （ 4） 要保證開采水 平要有足夠的儲量和合理的服務年限 這是水平劃分的最重要的部分，對于年設計產(chǎn)量 180 Mt/a 的礦井來說，第一水平服務年限應不少于 25 年。 （ 3） 要有利于采區(qū)的正常接替 為保證礦井均衡生產(chǎn)，一個采區(qū)開始減產(chǎn)，另一個采區(qū)開始應投入生產(chǎn)。所以選用一個合理的斜長是很重要的。 （ 2） 要有合理的區(qū)段數(shù) 為保證采區(qū)正常的生產(chǎn)和接替，就需要有合理的區(qū)段數(shù)目，它從另一個側(cè)面反映了階段斜長的要求。所以，階段的斜長有所加長。需考慮以下因素： 1)煤的運輸 開采近水平煤層的礦井，采用采區(qū)上山準備時，可以采用絞車牽引礦車，或者采無極繩絞車牽引 2)輔助運輸 輔助運輸采用絞車時，由于井下運輸、安裝不方便，所以一般絞車的直徑一般不大于 。 432m， 短 邊與煤層走向垂直 。 2） 井筒位置的確定 中國礦業(yè)大學 2020 屆采礦本科畢業(yè)設計 第 30 頁 根據(jù)以上確定原則，結(jié)合井下開拓布置及地面要求，本著盡可能節(jié)省建設投資，縮短建井工期，為礦井提供最有利的生產(chǎn)條件，以獲得最佳經(jīng)濟效益，特別是初期經(jīng)濟效益，把主副井井筒設在井田中央靠近煤層的上部。 綜合考慮 確定 本礦 井筒形式為雙 立 井 。 立井 開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在 相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利；當表土 層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。 斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設備與工序比較簡單，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對生產(chǎn)干擾少， 不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復雜。 （ 6） 根據(jù)用戶需要，應照顧到不同 煤 質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦 物的綜合開采。要建立完善的通風、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。 （ 3） 合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件 下減少開拓工程量；尤其是初期建設工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設。 確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。 井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需 認真研究。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。1 .8)=﹥ 25a 結(jié)合目前我國煤炭行業(yè)的實際情況和隨著采煤技術及社會生產(chǎn)力的發(fā)展，一水平服務年限 年符合當前實際并且滿足《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求。 計 算得一水平可采儲量為 Mt,得一水平服務年限為： T=Z/(A179。 礦井 第一水平的服務年限 根據(jù)礦井開拓布置，本礦井為兩水平開采 7 號煤層， 第一水平 :200m — 350m， 所以第一水平面積為 k m2可采儲量 : Mt。本設計服務年限為 ，是符合要求的。 由前面計算可知： ZK= Mt，則 ： T=(179。本礦儲量豐富，按照礦井設計規(guī)范規(guī)定，將該礦井生產(chǎn)能力預定為 Mt/a。 針對旁莊 礦區(qū) 地質(zhì)構(gòu)造簡單，儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，開采條件優(yōu)越，開采條件簡單，技術裝備先進，經(jīng)濟效益好，礦區(qū)交通便利，生活條件優(yōu)越，供電、供水方便，宜建大型礦井。 礦井設計能力 礦井設計生產(chǎn)能力的確定 由《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》第 221 條規(guī)定 ： 礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù) 井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、開采條件、設備供應及國家需煤等因素確定。 (工業(yè)廣場保護煤柱見圖 21 所示 ) 中國礦業(yè)大學 2020 屆采礦本科畢業(yè)設計 第 25 頁 圖 21 工業(yè)廣場保護煤柱示意圖 中國礦業(yè)大學 2020 屆采礦本科畢業(yè)設計 第 26 頁 3 礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限 礦井工作制度 由《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》第 223 條規(guī)定 ,礦井的年工作天數(shù)為 330天，采煤實行“三八制”，兩班半出煤半班檢修。 C =()179。 = Mt 其中， B—— 表示井田邊界煤柱寬度， m。 16800179。 = Mt 其中， B—— 表示斷層邊界煤柱寬度， m。 179。 = Mt 斷層煤柱損失量 Pd 的計算： Pd=BLh? =20179。 2179。 中國礦業(yè)大學 2020 屆采礦本科畢業(yè)設計 第 24 頁 地面工業(yè)廣場 煤柱損失量 的計算 ： Pg=V? =（ 690+917）179。 816247。 梯形長邊長：q2k2=917m。所以，實際的工業(yè)廣場面積為： S = 530179。用作圖法求出工業(yè)廣場保護煤柱量。上山移動角 70176。本地區(qū)表土移動角 50176。 根據(jù)《建筑物，水體，鐵路及主要井巷煤柱與壓煤開采規(guī)程》第 72條：工業(yè)廣場圍護寬度為 15m。取 公頃 /10Mt。 106 m2 . 礦井工業(yè)儲量 : Z= s? h? ｒ /cosa 其中： S—— 表示煤層的面積， m2； h—— 表示煤層厚度， m2； r—— 表示煤的容重，取 t/m3 . a—— 煤層平均傾角 中國礦業(yè)大學 2020 屆采礦本科畢業(yè)設計 第 23 頁 ①號地質(zhì)塊段 :z7g = 6020cos ?? ? = Mt ② 號地質(zhì)塊段 :z7g = 606cos ?? ? = Mt ③號地質(zhì)塊段 :z7g = 6 ?? ? = Mt 所以礦井的工業(yè) 資源 儲量為 zg = Mt 其中探明的工業(yè)資源儲量 (經(jīng)濟的 111B 和邊緣的 2M11)共 Mt,控制的工業(yè)資源儲量 (經(jīng)濟的 121B 和邊緣的 2M22)共 Mt,推斷的工業(yè)資源儲量 (333) Mt, gZ =111B+12B+2M11+2M22+333K= Mt 礦井 設計 資源 儲量 永久煤柱損失量 P 包括工業(yè)廣場煤柱損失量 Pg、鐵路煤柱損失量 Pt、斷層煤柱損失量 Pd、井田邊界煤柱損失量 Pj。 106 m2 , s2 =179。③號地質(zhì)塊段平均傾角為 。 全礦井 資源 儲量的具體計算 礦井工業(yè)資源儲量 (1)把整個井田劃分為三塊地質(zhì)塊段 : ①號地質(zhì)塊段平均傾角為 20o。 井田開采上限為 200m,下限至 7號 ,9 號煤 .其中 7 號煤層厚 ,容重為 。走向長度方向最大長度為 。 中國礦業(yè)大學 2020 屆采礦本科畢業(yè)設計 第 22 頁 2 井田境界和儲量 井田境界 在煤田劃分為井田時，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使 煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。 (3)煤的工業(yè)牌號 本區(qū)各煤層工業(yè)牌號系按 1958年 4月國家技術委員會規(guī)定的分類表劃分原則確定的。 (2)煤的物理特征： 7 煤：半亮～半暗型，樹脂～玻璃光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，黑色性脆，裂隙較發(fā)育，并有方解石脈充填。 1962 年 9 月的“東城 龐莊煤礦地質(zhì)勘探最終報告補充資料”中的容重，均采用分煤層加權(quán)平均法確定，較為精確。 表 13 煤層膠質(zhì)層指數(shù)表 煤層 7 指數(shù) 12 元素分 析：化驗成果中各元素組分的變化規(guī)律不甚明顯。 揮發(fā)份：各煤層均大于 37%，且自上而下有增高趨勢。 磷份：山西組煤層屬特低磷煤。 表 12 煤質(zhì)分析成果統(tǒng)計表 組 別 煤層 水份 Mad (％ ) 灰份 Ad (％ ) 硫份 St,ad (％ ) 山西組 7 ～ (94) ～ (94) ～ (9) 山西組的 7煤 屬低灰煤。 煤層變異系數(shù)γ =% 中國礦業(yè)大學 2020 屆采礦本科畢業(yè)設計 第 20 頁 屬于穩(wěn)定型煤層。采區(qū)邊緣巷道見煤點 23 個，總計為 73 個見煤點，全部可采 。 (3)由淺部到深部煤厚有變薄的趨勢 (表 11)。有 105 個鉆孔穿過，全部可采。其次，沉積環(huán)境開始有了新的變化；從海相轉(zhuǎn)變?yōu)楹ｊ懡惶嫦嗟某擅簳r期；第三，在本井田第 l 勘探線上的 Q79孔，在太原組底部頁巖之下有層礫巖，層厚 ，礫石成分為灰?guī)r碎塊，直徑約 2cm，呈次圓狀或棱角狀，膠結(jié)致密；眧示進入石炭世晚期沉積環(huán)境的多變。 這次煤層對比，太原組與本溪組的分界是以本溪組頂部的灰?guī)r劃分的，即把灰?guī)r頂部的鋁土頁巖 (相當于華北 E 層鋁土礦的層位 )劃入太原組底部。因此，只要確定灰?guī)r層位，即可確定煤層層位。 1